转录调控组学

三代全长转录组测序
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简介

        三代全长转录组测序技术是基于单分子实时测序(如 PacBio SMRT Oxford Nanopore 技术)的新型转录组分析方法,其核心优势在于无需 PCR 扩增即可直接读取完整的 mRNA 序列(读长可达 10-20 kb),突破了传统二代测序的短读长限制。该技术通过超长读长精准解析转录本的 5’和 3’端边界、可变剪接(AS)、融合基因、转录起始位点(TSS)及多聚腺苷酸化(APA)等复杂结构,尤其适用于低表达丰度的全长异构体鉴定。技术原理上,PacBio SMRT 利用零模波导孔(ZMW)观察 DNA 聚合酶实时合成 cDNA 的过程,通过环形一致性测序(CCS)模式实现单碱基纠错,而 Oxford Nanopore 则基于纳米孔电流信号直接读取 RNA 分子,支持链特异性分析。其应用领域包括:肿瘤融合基因检测、单细胞全长转录本解析、长链非编码 RNAlncRNA)功能研究及病原体全基因组转录本注释等,为揭示转录组复杂性提供了革命性工具。

 

应用场景与案例

应用场景1:全长转录本异构体发现与功能解析

适用范围:癌症研究、发育生物学、神经科学等复杂疾病机制研究。

技术价值:通过单分子测序直接获取完整 mRNA 序列,精准识别同一基因的不同剪接异构体(如癌症中的异常融合转录本),结合基因结构注释揭示新功能亚型。验证方法包括 RT-PCR 克隆测序、CRISPR-Cas9 敲除特定异构体后观察表型变化。

 

应用场景2:可变剪接(AS)全景图谱构建

适用范围:神经退行性疾病、免疫应答机制、植物抗逆研究。

技术价值:突破短读长限制,准确捕获跨外显子剪接事件(如 exon skippingintron retention),结合样本间 AS 事件差异分析,揭示疾病相关剪接调控网络。验证手段包括 RNA 原位杂交(RNA-FISH)定位剪接异构体表达模式。

 

应用场景3:肿瘤融合基因精准检测

适用范围:肿瘤分子诊断、靶向治疗方案制定。

技术价值:无需依赖已知融合位点,通过超长读长直接识别跨染色体的嵌合转录本(如 BCR-ABL1 融合),结合链特异性分析区分正义 / 反义融合方向,检测灵敏度可达 0.1% 肿瘤细胞。验证方法为荧光原位杂交(FISH)或数字 PCR 绝对定量。

 

应用场景4:长链非编码 RNAlncRNA)功能挖掘

适用范围:表观遗传调控、疾病标志物筛选。

技术价值:直接获取 lncRNA 完整序列,鉴定其启动子、polyA 位点及与 mRNA 的互作模式(如 ceRNA 机制),结合表观修饰数据(如 ChIP-seq)解析其调控网络。验证手段包括 RNA pull-down 联合质谱鉴定互作蛋白。

 

 

项目流程图

        联川生物三代全长有参转录组测序可以为研究人员提供从样本提取、建库测序、数据分析等一系列完整的服务流程,提供高质量的数据结果,并为后续研究提供强有力的参考依据。


 

 

 

样本起始量与送样建议

样本类型

起始量

动物及临床脏器组织/脑组织等

>20mg

动物及临床皮肤//血管/脂肪组织等

>100mg

原代细胞/细胞系

>1×10^7

中性粒细胞/嗜酸性粒细胞/嗜碱性粒细胞

>5×10^7

RNA

>10μgRIN>7.0

注意事项:

组织样本建议保存在RNAlaterRNAHoldRNAProtect等相关组织保存液中,然后-80℃保存或干冰寄送;

细胞样本使用TRIzol等裂解液充分裂解之后,-80℃保存或干冰寄送

更加详细的样本准备指南,请发送邮件至 market@lc-bio.com 索要或联系驻地销售

 

 

 

生物信息学分析流程与分析内容

 

 

 

Smart-seq2

分析内容

备注

测序数据及其质量控制

根据测序数据质量值(阈值默认为7),大于等于阈值的为pass,小于阈值的为fail

 

测序数据量统计

 

全长序列鉴定

 

比对参考基因组

参考基因组比对

 

一致性转录本

一致性转录本序列统计

一致性转录本序列统计 转录本去冗余

转录本去冗余

染色体上比对序列分布统计

新基因和新转录本分析

新转录本编码区序列预测

新转录本数据库注释

Gene Ontology分类

KEGG Pathway分类

KOG 分类

Nr注释结果统计

转录本及基因信息统计

转录本和基因数量

 

转录本密度

 

结构分析

可变剪切分析

所有样本可变剪切统计 

差异可变剪切分析

融合转录本分析

 

SSR 分析及引物设计

 

LncRNA预测

 

poly(A) 分析

poly(A)位点分析

poly(A)位点的鉴定与分布

可变多聚腺苷酸化

可变 3UTR

转录本分析

转录本表达定量

转录本表达的密度分布图、箱线图、样本相关性分析、主成分分析

差异表达转录本分析

 

基因分析

基因表达定量

基因表达的密度分布图、箱线图、样本相关性分析、主成分分析

差异表达基因分析

包含GO富集柱状图、散点图、雷达图等

所有转录本表达差异与Reference转录本表达差异的结果对比

表达量差异对比

基因水平无差异,转录本水平有差异的基因及转录本信息统计